影响铸钢纯净度的夹杂物来源主要有两类,其一是钢渣、型砂和耐火材料,属外来夹杂物;其二是钢中约80%的夹杂来自在氧化过程和脱氧剂在钢液中的化学反应产物。据统计铸钢件20%的直接成本消耗在清理与氧化物夹杂有关的缺陷上,控制夹杂物的数量、尺寸和化学组成是获得纯净铸钢的重要途径。
炉外喂丝吹氩钢液精炼是一种炉外钢液精炼工艺,它是在出钢后,向带有透气砖的钢液包中喂入铝线或Si-Ca-Ba包芯线进行脱氧,同时通过陶瓷透气砖向钢液中吹入氩气净化钢液,由于透气砖装在钢包底部,吹氩气使钢水搅动,并形成小而分散氩气泡,这些气泡对于钢液中的H、O、N来说相当于一个真空室,可将他们带走,从而达到去气的目的。因此,钢包吹氩脱气原理与真空脱气是一样的,如从动力学条件来看,效果可能更加优越些。同时,氩气泡上浮引起钢液的搅动,能使钢液中分散的细小夹杂得到碰撞、集聚形成低熔点大颗粒夹杂并吸附于气泡的表面排出,从而提高了夹杂的上浮速度,达到净化的目的。
炉外喂丝吹氩净化钢液精炼主要优点是,使合金元素和脱氧产物分布均匀,偏析减少,除气去夹杂效果较好,温度均匀,减少钢包结底现象产生。有应用表明,在10t电弧炉熔炼碳钢和低合金钢时,采用氩气净化法可使[O]从1.2%~1.4×10-2%下降至0.3%~0.5×10-2%。由于钢液净化和温度均匀,10t钢水可浇注20~30铸件(时间持续40min),钢包无结底。同时,该法可减少和准确控制钢中Al含量,提高收得率(一般Al收得率达50%~80%)。喂线净化技术处理时间短,钢液降温少,不污染环境,且投资少,占地面积小,设备简便灵活。适合于具有小型熔炼设备的铸钢厂。